ARAHIDONSKA KISLINA: FUNKCIJE, PREHRANA, KASKADA - BIOLOGIJA - 2025

Arahidonska kislina spojina 20 ogljikov. Je polinenasičena maščobna kislina, saj ima med ogljiki dvojne vezi. Te dvojne vezi so v položaju 5, 8, 11 in 14. Zaradi položaja njihovih vezi spadajo v skupino omega-6 maščobnih kislin.

Vsi eikosanoidi - lipidne molekule, ki sodelujejo na različnih poteh z vitalnimi biološkimi funkcijami (na primer vnetje) - izvirajo iz te 20-ogljikove maščobne kisline. Velik del arahidonske kisline se nahaja v fosfolipidih celične membrane in se lahko sprosti s številnimi encimi.

Arahidonska kislina je vključena na dva načina: ciklooksigenazna pot in pot lipoksigenaze. Prvi povzroča tvorbo prostaglandinov, tromboksanov in prostaciklina, drugi pa tvori levkotriene. Ti dve encimski poti nista povezani.

Lastnosti

Arahidonska kislina ima široko paleto bioloških funkcij, med njimi so:

- Je sestavna sestavina celične membrane, kar ji daje fluidnost in prožnost, potrebno za normalno delovanje celice. Ta kislina se tudi podvrže ciklusom deaciliranja / reakcilacije, kadar jo v membranah najdemo kot fosfolipid. Postopek je znan tudi kot cikel Lands.

- Nahaja se zlasti v celicah živčnega, skeletnega in imunskega sistema.

- Pri skeletnih mišicah pomaga pri obnovi in ​​rasti. Proces se pojavi po fizični aktivnosti.

- Biološki pomen nimajo le presnovki, ki jih proizvaja ta spojina. Kislina v svojem prostem stanju lahko modulira različne ionske kanale, receptorje in encime, bodisi jih aktivira ali deaktivira z različnimi mehanizmi.

- Presnovki, pridobljeni iz te kisline, prispevajo k vnetnim procesom in vodijo k nastanku mediatorjev, ki so odgovorni za reševanje teh težav.

- Prosta kislina skupaj s svojimi presnovki spodbuja in modulira imunski odziv, ki je odgovoren za odpornost na parazite in alergije.

Arahidonska kislina v prehrani

Arahidonska kislina običajno prihaja iz prehrane. Obil je v izdelkih živalskega izvora, v različnih vrstah mesa, jajcih, med drugimi živili.

Vendar je možna njegova sinteza. Za njegovo izvedbo se kot predhodnik uporablja linoleinska kislina. To je maščobna kislina, ki ima v svoji strukturi 18 atomov ogljika. Je pomembna maščobna kislina v prehrani.

Arahidonska kislina ni bistvena, če je na voljo dovolj linoleinske kisline. Slednje najdemo v pomembnih količinah v živilih rastlinskega izvora.

Kaskadi arahidonske kisline

Različni dražljaji lahko spodbujajo sproščanje arahidonske kisline. Lahko so hormonskega, mehanskega ali kemičnega tipa.

Sproščanje arahidonske kisline

Ko je potreben signal, se kislina sprosti iz celične membrane s pomočjo encima fosfolipaza A ₂ (PLA2), trombociti pa poleg PLA2 imajo tudi fosfolipazo C.

Sama kislina lahko deluje kot drugi prenašalec in spreminja druge biološke procese ali pa se lahko pretvori v različne eikosanoidne molekule po dveh različnih encimskih poteh.

Sproščajo ga lahko različne ciklooksigenaze in dobimo tromboksane ali prostaglandine. Prav tako ga lahko usmerimo na pot lipoksigenaze in levkotriene, lipoksine in hepoksiline dobimo kot derivate.

Prostaglandini in tromboksani

Oksidacija arahidonske kisline lahko poteka po poti ciklooksigenacije in sintetaze PGH, katere produkta sta prostaglandini (PG) in tromboksan.

Obstajata dve ciklooksigenazi, v dveh ločenih genih. Vsak opravlja posebne funkcije. Prvi, COX-1, je kodiran na kromosomu 9, najdemo ga v večini tkiv in je konstitutiven; torej je vedno prisoten.

V nasprotju s tem se COX-2, kodiran na kromosomu 1, pojavi zaradi hormonskega delovanja ali drugih dejavnikov. Poleg tega je COX-2 povezan z vnetnimi procesi.

Prvi proizvodi, ki nastanejo s COX katalizo, so ciklični endoperoksidi. Nato encim proizvaja oksigenacijo in ciklizacijo kisline, pri čemer nastane PGG2.

Zaenkrat isti encim (vendar tokrat s svojo funkcijo peroksidaze) doda hidroksilno skupino in pretvori PGG2 v PGH2. Ostali encimi so odgovorni za katalizacijo PGH2 v prostanoide.

Delovanje prostaglandinov in tromboksanov

Te molekule lipidov delujejo na različne organe, kot so mišice, trombociti, ledvice in celo kosti. Sodelujejo tudi v vrsti bioloških dogodkov, kot so proizvodnja vročine, vnetja in bolečine. Imajo tudi vlogo v sanjah.

Konkretno COX-1 katalizira tvorbo spojin, ki so povezane s homeostazo, želodčno citoprotekcijo, uravnavanjem žilnega in vejnega tonusa, krčenjem maternice, ledvičnimi funkcijami in agregacijo trombocitov.

Zato večina zdravil proti vnetju in bolečini deluje z blokiranjem encimov ciklooksigenaze. Nekatera pogosta zdravila s tem mehanizmom delovanja so aspirin, indometacin, diklofenak in ibuprofen.

Levkotrieni

Te molekule z dvojno vezjo nastajajo z encimom lipoksigenazo in jih izločajo levkociti. Leukotriene lahko ostanejo v telesu približno štiri ure.

Lipoksigenaza (LOX) vključuje molekulo kisika v arahidonsko kislino. Obstaja več LOX-ov, opisanih za ljudi; znotraj te skupine je najpomembnejši 5-LOX.

5-LOX za svojo aktivnost potrebuje prisotnost aktivirajočega proteina (FLAP). FLAP posreduje interakcijo med encimom in substratom, kar omogoča reakcijo.

Funkcije levkotrienov

Klinično imajo pomembno vlogo v procesih, povezanih z imunskim sistemom. Visoka vsebnost teh spojin je povezana z astmo, rinitisom in drugimi preobčutljivostnimi motnjami.

Neenzimska presnova

Na enak način lahko presnovo izvajamo po neenzimskih poteh. Se pravi, prej omenjeni encimi ne delujejo. Ob peroksidaciji - posledica prostih radikalov - nastajajo izoprostani.

Prosti radikali so molekule z neparnimi elektroni; zato so nestabilni in morajo reagirati z drugimi molekulami. Te spojine so povezane s staranjem in boleznimi.

Izoprotani so spojine, ki so precej podobne prostaglandinom. Način proizvodnje so označevalci oksidativnega stresa.

Visoka vsebnost teh spojin v telesu je pokazatelj bolezni. V kadilcih jih je v izobilju. Tudi te molekule so povezane z vnetjem in zaznavo bolečine.

Reference

1. Cirilo, AD, Llombart, CM, & Tamargo, JJ (2003). Uvod v terapevtsko kemijo. Izdaje Díaza de Santosa.
2. Dee Unglaub, S. (2008). Človeška fiziologija celostni pristop. Četrta izdaja. Panamerican Medical Publishing House.
3. del Castillo, JMS (ur.). (2006). Osnovna prehrana ljudi. Univerza v Valenciji.
4. Fernández, PL (2015). Velazquez. Osnovna in klinična farmakologija. Panamerican Medical Ed.
5. Zemlje, WE (ur.). (2012). Biokemija presnove arahidonske kisline. Springer Science & Business Media.
6. Tallima, H., in El Ridi, R. (2017). Arahidonska kislina: fiziološke vloge in potencialne koristi za zdravje. Ocena. Časopis za napredne raziskave.